公元前121年，汉武帝在南山北麓将匈奴逐出河西走廊之后，立即根据他的西进政策，在通往中亚的关键道路上修建永久性的军事基地。据《汉书》记载，汉武帝当时及时向西延伸修筑长城，开始了河西长城修建的第一步，目的是保护通往塔里木盆地的大商道，同时也可以向西拓展西汉王朝的政治影响。
那时，匈奴人在北部沙漠地区依然纵横驰骋，耀武扬威。护卫这条漫长的贸易与军事交通线的安全，成了西汉王朝的当务之急。
汉武帝元封三年（公元前108年），自肃州远至玉门关一带便已经出现由驿站和戍堡组成的连续不断的长线军事警戒系统。那时的玉门关应该还远在敦煌以东稍远的地方。到了太初三年至太初四年（公元前102年—前101年），汉武帝第二次远征塔里木盆地成功以后，“于是自敦煌西至盐泽往往起亭障”。作为军事设施，亭障的作用就是保障政治使节和商队往来的安全，并为他们供给沿途需要的给养。我们知道，汉武帝对维护中亚地区主要通商道路的畅通，以及军事上西进中亚的战略政策，并没有因为地理环境和自然条件的严酷而退缩。
长城沿线遗址的考古发掘得到了出人意料的收获。收获最多的是，长城线以内约2英里一座驿站小型建筑遗址。驿站的设计是长城沿线较为常见的那种形式，形制布局很容易弄清楚。入口处的小木门框仍然在原来的位置上。屋内被火烧过，泛红的墙体边有一个灶台，灶内的灰烬还在。从室内发掘获得不少木简，这些木简大多是官府的公务文书。其中一枚木简上书写的年号日期是汉宣帝地节二年（公元前68年）。最为重要的收获，来自对遗址外不远处戈壁斜坡上一个古代垃圾堆的检视和考古发掘。发掘刚开始不久，我们就找到了许多汉文木简。仅仅在数平方英尺以内的地方，出土的木简数量就达到300多枚。从发掘现场看，这很可能是某位小官吏的全部档案文件被倾倒在垃圾堆中。从许多书写有年号木简的记录内容来看，大致可以判断，这些文书很可能是当年某位书启书写的公文，时间是汉宣帝元康元年至五凤二年（公元前65年—前56年）。在发掘出土的文书中，有相当一部分只是重新抄录或转述保卫边防的相关诏谕，内容主要是关于在敦煌地区建立屯田区域、设立亭长或修建长城城墙等。此外则是在长城沿线部署的军队组织形式、分地驻扎的各个部队不同番号名称的记录，也有一些关于长城沿线各地方、屯戍部队上下级之间的报告和命令。其中一些文书提到“土官”这一名称，似乎说明屯扎此地的部队中除了中国内地人，还有当地土著人。这种现象，与罗马帝国前线部队中使用驻扎地兵员的情况十分类似。不过，出乎我意料的是，在一处戍堡遗址发掘获得了一枚奇怪的木简残片，上面书写着只在古代撒马尔罕和布哈拉地区流行使用的古代粟特语。我个人判断，这枚木简很可能是作为符节使用的。还有一些奇怪而有趣的现象是，发现了许多木简上写有元康三年（公元前63年）、神爵三年（公元前59年）、五凤元年（公元前57年）等各种年号的精美历书，以及写有中国古代启蒙教育使用的小学教学课本内容。此外，还有一大堆重新切削加工过，但还未使用的木简原材料。由此可见，驻扎这里的军队中可能有官员和书记员一类的人物，他们急于想把自己书写的内容联号（这对以后的升迁发展十分重要），于是把原来写有文字的木简用刀削去字迹。有些木简明显可以看出再三刮削加工的痕迹，以此达到重复利用练习书法的目的。
根据发掘现场获得的资料，我们知道，在最西端这段长城建造完成之初，就已经有人居住和有军队驻扎了。现在我感觉已经没有必要继续停留在这里。当务之急，是把仍可使用的资源和时间用于向东考察古长城其余未曾被人触及的遗址。
在此期间，沿着我前面提及的沼泽地带，我还曾做过一些有趣的考察与发掘，获得不少珍贵的发现物。不过，在介绍它们之前，还是先来谈谈我在向东追寻古长城遗迹，发现T字八号戍堡，并进行考察和发掘的情况。我刚刚看见这座古代戍堡时，它呈现在我眼前的景象不过是一个砾石覆盖的低矮土堆。只是从它所处的位置判断，应该是一座古代戍堡。进行发掘之后，很快就证明了我的判断，土堆里掩藏着一座已经倒塌倾覆的土坯堡垒建筑遗址。堡垒倒塌的原因很可能是烽燧当年的施工和用材不当，以至于在后来的岁月里倒塌毁坏，并连带掩埋了附属的守卫人员居住办公的房屋建筑。
在清理覆盖在遗址上的瓦砾浮土之后，出现了一些奇怪的出土物。其中，有一件罕见的测量工具映入我的眼帘，形同鞋匠使用的足尺，上面刻着汉代使用的尺度。还有一些木印盒，盒上有小槽，可以相互咬合扣盖起来再用绳索捆绑密封。还有一件以前可能装在木牍盒内或盛装木牍的袋子里面的木简，上书盒内装有“玉门显明队蛮兵铜镞百完”，以及铜箭镞弩机等古代兵器。这类器物，以前我在沿古长城考察途中捡拾到很多。其中特别有趣的是，还有一个保存完好的木函盖，盖上刻有使用封泥密封的方槽以及使用绳索捆绑的绳槽。木盖中间低，四边高，隆起成为边缘，表明它原来是一个小箱盖。盖上清楚地写有“显明队”几个大字。
我的帐篷第一次扎在距离古长城不远的一个小湖泊近旁。这里的古长城保存良好，并一直向哈喇淖尔方向伸展。古长城防御警戒线在这一区域连续通过一连串的沼泽和小湖泊。这片沙地从南部沙漠地带逶迤而下，一直通往疏勒河。
古长城在这里沿着一大片沼泽湖泊蜿蜒向东。疏勒河从哈喇淖尔流出后就注入此地，因而长城军事防御警戒线也就围着大湖绕了一圈。中国古代工匠在此地设计和选择长城线路，可以说苦心孤诣。如此一来，既凭借天然屏障作为防御之辅助，另外一方面还可以节省建造和维护的人力与物力。
古长城向东延伸到哈喇淖尔，然后利用护岸南部大片沼泽作为天然屏障。疏勒河沼泽和大湖之间的距离甚为广阔，它们共同构成了古长城防御线的水墙。这段除了河床明显短狭的一两段距离，其他地段都没有建造城墙的必要。
这里的地形地貌使我们在这个地点对于古长城防御工程的探寻显得格外困难。我的汉文秘书蒋师爷和来自孟加拉工程部队的助手拉姆·辛格每到一处遗址都立即投入发掘和清理工作。我对他俩从来都很放心，一直把他们留在后面指导民工挖掘。而我自己则带两名突厥人随从，骑马出发，探察前方可能遇到的一切遗迹现象。我让两名随从先行，前往寻找遗址，自己则暂时留在靠近水边扎起的帐篷里等候消息。等有了确切消息，我们随后再进行考察与发掘。当我一段又一段地走过荒芜的沙漠与盐壳地带，不停息地追寻古长城遗迹和古戍堡遗址的时候，我发现，没有任何一个地方，比在这种荒凉寂寞的边塞长城防御遗址中更能引发我的奇思妙想了。那些荒漠原野之中的盐湖沼泽，以及沼泽边缘狭长地带，有了古代戍堡遗址的身影作为追寻方向的引导，便可以迅速通过无效区域，从而避免了漫无目标地浪费时间。
那种想不断寻找和发现古长城遗址的心愿，使我常常处于兴奋状态。在许多路段，古长城伸展的方向与当地常年的风向一致。此外，一些低地因有隐蔽作用，极大地减少了风沙的剥蚀，所以有的地方古长城城墙依然高耸挺立。有些最高的地段，古长城城墙竟然高达12英尺左右。离开这样的地段，我们就得仔细观察地面，以便发现那些作为古长城分布线索的连续出现的低矮土堆。这种土堆，稍做清理，立即就会露出垛放整齐的芦苇柴束。
有一次，在一块特别向外伸出的高地上，我偶然探寻到了长城线的遗迹。从那里一直向东，很容易就发现了一座烽燧遗址。烽燧所在位置显然是经过特别选择的。烽燧遗址所在地本身是一块雅丹台地，站在台地上就可以清楚地观察四周低地的情况，所以烽燧并不很高。我坐在烽燧用于戍边将士起居的附属小型建筑内，极目远眺广阔荒凉的沼泽沙漠，情不自禁地想象着过去久远年代中戍守这里的士兵们惨淡的日常生活。因为没有其他任何生命活动存在，也没有什么现代因素的干扰，久久地，我才将思绪拉回到现实世界。
我脚下的古代戍堡自建成之后，在几个世纪漫长的岁月里，戍守士兵就是这样日复一日寂寞宁静地陪伴着它，守望着大商道。在古代戍堡附近不远处有一个巨大的垃圾堆，那都是由戍守此地的士兵们经年累月的生活和公务废弃物堆积而成。垃圾堆上面覆盖的一层薄沙，使垃圾堆里的物品得到了很好的保护，即便是一些极易破碎的东西也都还崭新如故。只要用靴子后跟或马鞭轻轻地拂去那层薄沙，当年被随手丢弃的木简便显现在眼前。不久，我便慢慢习惯了不时从几英寸的地面之下随手捡拾起早于公元纪年的珍贵文书了。
每当夕阳西下，黄昏临近，飞鸟归巢旅人投宿的时候，我常常独自一人骑马探察那些凌然屹立千年的烽燧。在这片广袤的荒漠里，每每想到两千年间人类活动犹如骤停一般消失无踪，自然环境也呈现出麻痹瘫痪的状态，一切都如同瞬间发生之事，人世间让我感动至深的事情没有比此更甚的了。几十英里之外，夕阳的余晖从一座座烽燧上反射过来，炫人眼目。闪闪的白光之下，城墙上的白色石灰涂层依然如故。这种白色石灰涂层的目的是要让人们远远地便可以看见烽燧。被流沙掩埋的城墙墙体下部偶然还保存有一部分白色石灰涂层，涂层的层次清晰可辨，显然在使用时期曾经经过多次修补维护。遥想在远古的年代，烽燧和长城防卫谨严，驻守士卒紧紧注视着随时可能出现险情的北部低洼地带，以防成群结队善于突袭作战的匈奴骑兵突然出现的情景。现在想来犹如就在眼前一样，令人无比激动和兴奋。
在古长城城墙和烽燧附近捡拾到的青铜箭头，以及蒋师爷所能就地辨识解读的木简文书内容，都能证明，古长城防御线遭遇突袭和发生其他军事险情是极为常见的。无意之间，我的目光投向盐碱地带左方的一片低洼地。那是一片绝佳的集结地点，当年的匈奴骑兵在滚滚烟尘中发起进攻之前一定在那里集结。只要突破以长城为首的军事防御设施，展现在匈奴人眼前的便是大道坦途，长驱直入，直达敦煌绿洲的任何一个角落，以及进一步向东进入人烟稠密的中国腹地。当我想到几个世纪之后，命运却安排那些在东亚叱咤风云的匈奴人西迁前往罗马帝国和君士坦丁堡的历史情景，刹那间，不仅是时间，甚至连空间距离的概念都全部消失了。
夕阳的余晖照射过来，过去的一切变得更加真实生动。古长城延伸的路线清楚地显现在我眼前，即便那些已经倒塌仅剩一道低矮土堆的城墙遗迹也是如此。那一刻，我突然发现，在与城墙平行相距约10码远的地方，有一道奇怪的沟形直线，走近仔细一看，原来是粗沙砾地面上一条狭窄的道路。这条道路，应该是古代巡逻士兵往来践踏形成的。这种道路大多位于离商道有一段距离紧靠城墙的地方。只要古长城城墙的高度还足以抵挡飞沙走石的侵袭，这种道路便会被保存下来。
在我初次探察古长城遗迹之时，便注意到一种奇怪现象：在许多烽燧遗址附近，我断断续续地看到，一些小堆排列成十字交叉的五点形，或者是排列成一道直线，彼此相距又不很远。走近仔细观察，小堆的底部大概在7英尺到8英尺之间，全部由芦苇捆作十字交叉形状一层层堆积建成，高度从1英尺到7英尺不等，结构和材料全部一样。芦苇束最初放置时中间插有胡杨树枝条，作为支撑架构，时间长久之后便不再需要。两千多年来，经过盐碱无休止的侵蚀，芦苇束都已经半化石化。不过，剥开芦苇秆，内部的纤维仍柔软如初。芦苇束的这种大量分布，起初我以为这是用来建造长城城墙的材料，放置在此处是为了供不时之需。但是后来在几处离古长城较远的烽燧遗址附近再次发现这种芦苇堆，同时还不断发现一些被火烧过已经炭化的芦苇捆，我这才恍然大悟。原来，这些堆积起来的芦苇束是为烽燧昼夜燃放烟火准备的材料。随后获得的古代木简文书记录也提供了这方面的充分证据，证明在这一带的古长城沿线，预警烽火制度异常严密完整。
在这段古长城的一座烽燧遗址被流沙掩埋的小房间内，我发现了八封用古代粟特文字书写的纸质信函。这一发现，在此之前从未有过。在我发现它们时，有些外面用绢包裹，有些则用绳索捆系。书写信函所用的书体过于弯曲，加上其他一些原因，致使当时现场释读极为困难。现在我们已经知道那是中亚一带的商人来到中国后回寄的信件书函。他们显然更喜欢使用当时新近发明不久的纸张，而不是中国人习惯使用或者说墨守的木简。
研究结果表明，书写这些书函的材料是我们现在所知的最古老的纸张。它的制作方法，是先把麻织物弄成浆，然后再用浆造纸。这正好与中国古代文献记载汉和帝元兴元年（公元105年）发明纸张时使用的方法一样。这些信函用纸，以及在古长城沿线其他烽燧遗址中发现的残破纸片，都与历史文献关于纸的记载十分吻合。由于有出土木简文书明确纪年的证明，这一带长城除最西边的那一段外，应该一直坚守到公元2世纪中叶以后。而在公元最初20多年王莽篡汉动乱前后，这一带长城可能曾被废弃过。
关于公元1世纪古长城曾经修筑过一道复线一事，所指就是从沼泽地中间向南横向修筑年代稍晚而又有欠牢固的城墙，学术界对此一直持不同意见。此处依傍着古代商道耸立着的那一座威严的古代方形城堡遗址 (26) ，也应该是对古长城复线最明显的证明。古城堡用土坯砌筑，城堡外面的大部分墙面都已经风蚀剥落。在城堡内部，我们没有找到任何有年代证据的物证。不过，在距离古城堡约100码的地方有一个小土堆，通过发掘清理，我们确定那是一座重要的古代驿站遗址。遗址中出土的大量汉文文书表明，我们偶然间撞到了汉代那条控制着整个沙漠地区最重要商道的玉门关遗址。在这里的一处被当作垃圾箱使用的深窖中，出土了大量保存完好的木简。木简记载的内容涉及古长城的军事组织、戍守、服役人员等鲜为人知的细节。
向北行进约3英里，就是朝南部横向延伸的城墙与古长城线的接合部。在那里一座烽燧遗址附近的垃圾堆中，又发掘出了许多木简。木简记载的年代跨度在两个世纪以上。这处遗址一定也是古长城线上一座重要的军事设施。在出土文物中，最为有趣的是一块丝绢，绢头同时写有汉文和婆罗米文字。它清楚地表明，这是迄今发现最早也是最直接的古代丝绸贸易的历史证据。绢头上的文字内容包括丝绢的产地和每匹丝绢的大小、重量等。同样罕见的是，我们在这里还找到了一个被仔细捆扎的小盒，盒内放置一枚连带残破箭杆与尾羽的铜箭。盒上写着：“（破）箭一支归库另易新者。”古长城沿线遗址中所获文书中有关更换新弓、新弩，归还报废品的记载数不胜数。
距离古玉门关以东约5英里，在古长城内里商道旁边，有一座规模宏大的古代建筑遗址。遗址中有三间相互连接的大厅建筑，全长560多英尺。对于这种古代建筑遗址的功用，一开始我较为困惑。古建筑土坯墙壁坚实厚重，至今能够看到的墙壁高度仍达到25英尺以上。墙壁上少量分布着几个孔洞，显然是作为通风孔使用的。古建筑有内外两道围墙，围墙四角建筑有敌楼。怪异的遗址建筑形式，令我们许久猜不透它的功用，以为可能是用作古长城沿线军队屯驻、调动，以及朝廷官员和外交使节取道沙漠大商道时供给一切需用的大型仓库。后来在内围墙一角的一个垃圾堆里发掘出土了一批汉文木简，木简内容多有提到从敦煌绿洲向这里输送粮食，以及此地储存的衣物等物资，从而给以上这种猜想提供了证据，并由此确定，我们在这里找到了古长城线前方的后勤基地。这种后勤基地对于卫戍荒漠边塞的军队，以及取道沙漠大商道来往楼兰的人们尤其重要。
至此，我们关于古长城线的西部探险考察情况介绍暂告一段落。
1907年5月中旬，我的探险考察已经远达哈喇淖尔。那时天气越来越炎热，虽说沙漠中常常刮起沙尘暴，但对于缓解酷热却无济于事。再加上沙漠环境带来的其他困难和人员长期劳作的疲惫，我们被迫再次返回绿洲。
那年秋天，在完成南山山脉探险考察之后，我又重新返回沙漠，沿着疏勒河继续向东、向南，一直抵达玉门县河流大转弯处，详细测量和考察了这段古长城。玉门县就是由后来的玉门关而得名。
关于额济纳河，直到1914年第三次探险考察时，我才能够从敦煌直接前往，重新对古长城做了系统的考察与考古发掘，累计行程约330英里。
通过考察得知，安西沙漠绿洲东面的古长城已经修筑到疏勒河右岸，其走向靠近深削陡峭的河岸。由于当地东北风强劲，从北山戈壁高原刮来的大风风势猛烈，在干旱荒凉的疏勒河沿岸黄土地带展示出强劲的风蚀力量，所以古长城遗迹保留下来的很少。
关于古长城，中国最初开始进入中亚，便迅速构筑起这道堪称奇迹的惊人的工程，并继续维护保持这条军事、商业大通道，这已经足够说明所需要何等的决策能力，以及拥有何等高效的系统组织。但只要看看执行这种西进政策修建长城所经过的那些严酷可怕的自然环境，人们便会不禁惊叹于中国人毅然决然地向前延伸长城，以及随之推行的汉代西进政策。同时，也可以想见，当时，中国在人力方面一定经受了巨大痛苦，付出了巨大牺牲。
再往东，古长城线逐渐接近穷荒不毛的北山山麓。在这片区域内，汉武帝时代的那些军事工程专家遇到了极为可怕的天然险阻。而他们所表现出来的坚忍精神以及惊人的组织力量，再次通过留给后人的古长城遗址得到彰显。在营盘遗址绿洲东北约30英里，我们看到古长城线毅然突入大片流动沙漠。在这里有必要说明，这片沙漠自古以来就存在。这里的古长城城墙全部用一捆一捆的红柳束混杂泥土筑成，厚度与通常的长城城墙一样。古长城迄今也没有被流沙掩埋，高度仍有15英尺左右。